讲座 11 - 外围代谢

1.89，环境微生物学 Martin Polz教授 第十一讲 外围代谢 • 好氧菌及厌氧菌之间的差异 • 含碳底物使用的灵活性差异 比如：恶臭假单胞菌：>200种不同的含碳底物 苛求芽孢杆菌：只能利用一种含碳底物（尿酸） • 超过 2千万种已知的含碳底物（主要是植物和细菌的产物） • 大部分是大分子物质（因为生物体是由有机物组成的） 1． 大分子物质 较大且不可溶 运动性和附着性（借此接近大分子物质） 通过分泌水解酶进行胞外降解 单体：吸收 a）多聚糖：结构&贮存 比如：纤维素 葡萄糖β1-4糖苷键 • 酶： { 内切葡聚糖酶 纤维素酶 { 外切葡聚糖酶 • 其他酶 { 壳聚糖酶 { 果胶酶 { 木聚糖酶 问题在于 b）木质素 木材中含量第二丰富的组分 • 含有很多苯环 • 分子较大且结构不规则 1.89，环境微生物学 第十一讲 Martin Polz教授 1 / 3 • 作用是防止生物降解 苯环具有毒性，结构不规则使得降解比较困难 • 加氧酶催化苯环的初步降解（苯环氧化） c）腐殖质 • 有机化合物的聚集体 • 化学或生物降解的产物 骨架：苯环 通过将一些活性残基（羧酸基团或者氨基基团）凝聚在一起形成非常 大且不可溶的分子 • 土壤&沉淀物 • 在温带土壤中周转 ～ 上千年 d）其他高分子 • 蛋白 � 蛋白酶（降解蛋白） • DNA，RNA � 核酸酶（降解核苷） 2． 单体 a） 氨基酸脱氨基 � 进入 TCA循环，糖酵解 例如：天冬氨酸 � 草酰乙酸 丙氨酸 � 丙酮酸 b） 有机酸 • 2，3C � 乙醛酸循环 • 4-6C � TCA • >6C � β 氧化 c） 碳氢化合物 • 只含有 C&H � 大多处于还原态 • 可溶性差 • 所有的生物体都可以生产，但是主要是成岩作用的产物（石油） 脂肪族化合物 = 直链或支链 加氧酶可以有效地降解这类物质：加氧酶直接将 O加到碳链上 B 有机物好氧降解 芳香族 = 苯环 加氧酶： 单加氧酶：加 O 双加氧酶：加O2 1.89，环境微生物学 第十一讲 Martin Polz教授 2 / 3 厌氧：通过 CoA激活，需要消耗 ATP 普遍的中间体=苯甲酰 CoA 比好氧降解的效率低很多 可以降解小的碳氢化合物 1.89，环境微生物学 第十一讲 Martin Polz教授 3 / 3